El óxido nítrico (NO) es un gas muy tóxico que se libera de los tubos de escape de los coches sin catalizador y de las chimeneas de las fábricas, produciéndose de forma natural en capas altas de la atmósfera. Se puede visualizar sobre las grandes ciudades, donde la polución es alta, como una calima en el horizonte de color anaranjado (smog fotoquímico) en los días calurosos y soleados con poco viento. Además, puede reaccionar con el agua de las nubes y convertirse en ácidos, que, al llover, deterioran la vegetación y estropean masas de agua y suelos fértiles. Precisamente por eso, los científicos se sorprendieron bastante cuando encontraron, en la década de los 80, que nuestro propio cuerpo produce óxido nítrico y que éste tiene importantes funciones dentro del cuerpo humano como señalizador celular.
Como las células no tienen ojos, boca y ni tan siquiera cerebro, no pueden tampoco ver lo que tienen alrededor como podemos verlo nosotros con nuestros ojos. Sin embargo, ya sean las células de un cuerpo humano o las células de una población de bacterias, éstas se comunican por señales químicas y/o eléctricas. Las hormonas, por ejemplo, son moléculas que se liberan al torrente sanguíneo en muy pequeñas cantidades y que viajan por él hasta otras células lejanas que funcionan como dianas. Estas dianas detectan las hormonas en cuestión y desencadenan en su interior una cascada de reacciones químicas que se traducen en contracciones de su citoesqueleto, la apertura de canales para dejar pasar o expulsar sustancias, la liberación de vesículas de secreción, movimiento, etc.. Pero las hormonas no son las únicas moléculas que se pueden usar para esa señalización, especialmente si la célula que produce estas señales quiere comunicarse con sus vecinas en vez de células lejanas o si se necesita una respuesta inmediata. Para estos casos, las células utilizan señalizadores más locales, como los neurotransmisores o, precisamente, el óxido nítrico.
Fue en la década de los 70, cuando el farmacólogo estadounidense Ferid Murad descubrió que los compuestos nitrogenados usados para tratar la angina de pecho liberaban óxido nítrico en el cuerpo y que éste tenía efecto vasodilatador. Este suceso tenía lugar a nivel del músculo liso que rodeaba las paredes de las arterias, que se relajaba y distendía en presencia de esta sustancia, con la consecuencia de que la luz de la arteria aumentaba de tamaño y la sangre fluía mejor a través de ella. Esta es la razón por la que la nitroglicerina, el famoso medicamento que también funciona como explosivo, se puede utilizar en el tratamiento de enfermedades coronarias, el infarto de miocardio o la insuficiencia cardíaca, pues se descompone y rinde óxido nítrico en el torrente circulatorio, facilitando el riego.
Fue más impactante todavía el descubrimiento en los 80 de que el propio cuerpo humano produce su propio óxido nítrico a partir del aminoácido arginina gracias a la acción de una enzima que pasó a conocerse como óxido nítrico sintasa, que necesita ayuda de la calmodulina (proteína que secuestra el calcio intracelular cuando la condición de éste se eleva). A partir de ahí, no se hizo más que encontrarle utilidades al óxido nítrico: controlando la presión sanguínea, participando en la cicatrización de heridas, ayudando a la detección por el sistema inmune de patógenos y de células tumorales o, en lo que nos vamos a centrar en este trabajo, ayudando al pene en sus erecciones.
La óxido nítrico sintasa libera NO a partir del aminoácido arginina, necesitando el oxígeno aportado por la sangre de las arterias peneanas para que la reacción ocurra.
La erección y detumescencia del pene se producen con la relajación y contracción, respectivamente, de la capa de músculo liso de las paredes de las arterias cavernosas y sus ramas, las arterias helicinas, así como de las trabéculas de los sinusoides que constituyen el tejido cavernoso del órgano. La relajación y la contracción regulan la cantidad de sangre que accede al pene y sale de él, de forma que si esta sangre se acumula, la fuerza que ejerce sobre las paredes del órgano aumenta, siendo la presión sanguínea la causa física de la erección. Esto ocurre cuando llega la señal nerviosa que determina que se distienda el músculo y se acumule la sangre.
En el estado de flacidez hay una actividad tónica desde el sistema nervioso autónomo simpático (de control involuntario) con liberación de noraderanlina que, además de mantener inhibidos los nervios erectores, aumenta los niveles de calcio intracelular en el músculo liso del cuerpo cavernoso (lleno de sangre venosa, pobre en oxígeno) del pene; como el calcio es la señal fundamental para la contracción de los músculos, niveles elevados de éste conducen a la vasoconstricción de las arterias y, por tanto, impiden la erección. Precisamente, algunos autores han teorizado sobre cómo estas conexiones noradrenérgicas inhibidoras de la erección están “apagadas” durante la fase REM del sueño y que, por eso, al despertar, a veces los hombres presentan erecciones no relacionadas con ningún impulso sexual (lo que se conoce como tumescencia peneal nocturna y que se ha relacionado también con una vejiga muy llena de orina durante la noche).
Cuando un hombre (o más bien su cerebro) se siente estimulado sexualmente, el sistema nervioso autónomo parasimpático (tampoco sujeto a control voluntario) envía una orden distinta a los genitales. Cabe señalar aquí un efecto bastante curioso que presentan algunos hombres conocido como “estornudos sexuales”; en las personas que los presentan, la señal eléctrica que viaja desde el cerebro hacia los genitales se cruza con los nervios que inducen el estornudo (presuntamente, el quinto par de nervios craneales o nervios trigéminos), de forma que un pensamiento sexual puede desencadenar un fuerte estornudo incluso antes de dar lugar a una erección. Ésta sería una respuesta análoga a la presentada por el reflejo de estornudo fótico (es decir, ante la luz brillante).
Al final de su recorrido de varios milisegundos hacia los genitales, el impulso nervioso derivado de la estimulación sexual desencadena que los nervios erectores liberen óxido nítrico. Además, también liberan el neurotransmisor acetilcolina sobre las células de la capa epitelial más interna (endotelio) de las arterias peneanas; este estímulo hace que la concentración de calcio intracelular aumente pero sea secuestrado por las calmodulinas, que activan las óxido nítrico sintasas de las células endoteliales para que produzcan más NO de forma sostenida. El óxido nítrico así producido difunde desde el endotelio hacia la capa muscular de las arterias, donde actúa como la señal local para producir GMP cíclico, un mensajero que induce una serie de reacciones que llevan a la disminución de calcio en el músculo y, por tanto, a su relajación. Como resultado, las arterias aumentan su diámetro y presionan y oprimen las venas a su alrededor, reduciendo su sección. De esta manera, entra sangre en el órgano a más velocidad por las arterias de la que sale por las venas, y los espacios de los cuerpos cavernosos, que constituyen el tejido esponjoso del pene, se agrandan y llenan de sangre, cuya presión da lugar a la erección.
La erección se produce por la relajación de la capa muscular lisa de las arterias del pene a causa de la producción de GMPc, inducida por la liberación de óxido nítrico. Las fosfodiesterasas (PDE) eliminan el GMPc, de forma que cortan la erección. Algunos fármacos, como el sildenafilo o viagra bloquean la acción de las PDE y, por tanto, mantienen la erección.
Cuando el estímulo nervioso cesa (por ejemplo, tras la eyaculación) y termina la producción de óxido nítrico, también se para la producción de GMPc y otros nucleótidos cíclicos de acción similar; el ya existente es inactivado por la acción de diversas enzimas de la familia de las fosfodiesterasas (inactivadas por el fármaco conocido como sildenafilo o viagra, que se utiliza para mantener los niveles de GMPc suficientes para iniciar y mantener una erección). Una vez el hombre ha eyaculado, pasará un periodo refractario de una media hora hasta que su sistema nervioso pueda reenviar una nueva señal de excitación, pues el sistema nervioso simpático y las conexiones noradrenérgicas impiden fuertemente que el pene permanezca erecto o reciba señales para volver a un nuevo estado de tumescencia tras el momento exacto de la expulsión del semen.
El fenómeno de la erección del pene y su detumescencia, por tanto, ejemplifican muy bien cómo los procesos bioquímicos (activación de enzimas, cambios en los niveles de calcio y recepción de señales), celulares (transmisión del impulso nervioso, contracción y relajación muscular), fisiológicos y sistémicos (vasodilatación y aumento de flujo sanguíneo) y psicológicos (respuesta sexual, reacción a estímulos, pensamiento, placer, estrés) están compleja y eficazmente integrados. Su comprensión nos permite entender no sólo dónde buscar el origen a problemas como la disfunción eréctil, sino también a comprender el funcionamiento generalizado del cuerpo humano y cómo éste se autosostiene a partir de la estrecha relación de todos ellos.
